Conhecimentos tecnicos PPH

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CONHECIMENTOS TÉCNICOS 
HELICÓPTEROS 
Notas de aula 
ENG. ROGERIO B. PARRA 
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História do Helicóptero 
O helicóptero, desde o legado de antigos cientistas, que com suas experiências foram 
desenvolvendo conceitos que a humanidade foi armazenando para chegar um dia nessa 
fantástica máquina de voar. 
A palavra helicóptero vem do grego. Helix significa helicóide. Pteron, asa. 
A história conta que Thomas Edison ao ser indagado sobre as frustrantes 1.000 tentativas até 
conseguir finalmente inventar a lâmpada, disse não fez nada mais que aprender mil maneiras 
diferentes de como não fazê-la. 
A epopéia da invenção do helicóptero não foi muito diferente, com a diferença que envolveu vários 
autores. Começou muito antes do que a maioria de nós imaginamos. Cerca de 400 anos Antes de 
Cristo, os chineses idealizaram os primeiros rotores com penas de aves presas a uma haste, que 
quando girada com o movimento rápido das palmas das mãos, ganhavam sustentação e eram 
capazes de voar. Uma espécie de passatempo fácil de encontrar nas mãos das crianças de hoje 
em dia e que provavelmente foi idealizado a partir da observação da natureza, onde determinadas 
sementes, ao caírem das árvores voavam carregadas pela brisa. 
Archimedes nasceu em 287 A.C., é famoso por seu grito de "Heureca!", depois de ter percebido o 
princípio da hidrostática, ou como ficou conhecido o Princípio de Archimedes. Para alguns 
pesquisadores, a contribuição que ele deixou para o futuro desenvolvimento do helicóptero foi o 
Parafuso de Archimedes, um dispositivo em forma de caracol, que ao fazer movimentos de 
rotação permitia elevar a água para encher os reservatórios em níveis mais altos. O fluido era a 
água. A destinação era outra, mas usamos os mesmos princípios quando voamos nossos 
helicópteros. 
Em 1483 Leonardo Da Vinci desenhou o seu La Hélice, um fabuloso engenho que nunca chegou a 
sair do papel, mas que mostrou os princípios básicos da máquina que um dia passaria a ser o 
helicóptero. Sua asa em espiral apresentava para o mundo como, muitos séculos depois, seria a 
base do vôo dos helicópteros. Sem dúvida um gênio. 
 
La Hélice de Da Vinci. 
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Depois de Da Vinci, a outra iniciativa que se tem notícia foi a russo Mikhail Lomonosov, que é 
mais lembrado por suas proezas na astronomia como a observação de um anel luminoso em 
Vênus, que ele interpretou como sendo a existência de atmosfera, mas que deixou um conceito 
muito importante para a aviação de asas rotativas quando, em 1754, desenvolveu um rotor 
coaxial, similar ao que os chineses haviam feito, mas impulsionado por um mola. O dispositivo 
seria capaz de voar livre e ganhar uma boa altura. Foi idealizado para elevar instrumentos 
meteorológicos. 
Pouco depois, o naturalista francês Launoy, com a assistência de seu mecânico Bienvenu, 
desenvolveu um modelo que consistia em dois conjuntos de penas de peru e que giravam para 
lados opostos, resolvendo o problema de contrariar o torque. O conjunto era impulsionado por 
uma fina haste que fazia o papel de uma mola. 
 
O dispositivo de Launoy. 
Sir George Cayley, da Grã Bretanha, desde criança era fascinado pelos antigos brinquedos 
chineses que simulavam o vôo de um helicóptero. Em 1843, ele desenhou o que chamou de 
carruagem aérea. Era uma máquina de voar, composta por dois rotores instalados nas 
extremidades e que serviriam para contrapor o torque gerado por cada um deles. A solução de 
engenharia criada por ele é aplicada a alguns modelos em utilização hoje em dia. Os únicos 
motores existentes na época eram movidos a vapor. Extremamente pesados para serem 
utilizadas. 
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A carruagem aérea de George Cayley 
Cossus of France, em 1845, desenhou uma máquina que voaria impulsionada por um motor 
movido a vapor e que teria três conjuntos de rotores. 
 
A máquina de Cossus of France. 
O nome "helicóptero" foi usado por Vicomte Gustave Ponton d'Amecourt, francês que idealizou um 
modelo com hélices contra-rotativas, movidas também por um motor a vapor. A máquina foi 
apresentada na Exposição Aeronáutica de Londres, em 1868, mas não conseguiu voar. Uma 
outra, impulsionada por mola, obteve melhor êxito. 
 
O helicóptero de Gustave Ponton D'Amecourt. 
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Em 1878, o francês Castel idealizou um helicóptero movido a ar comprimido, que impulsionava 
dois eixos contrarotativos, mas que nunca conseguiu voar. Anos depois fez seu experimento voar 
com elásticos de borracha. 
No mesmo ano, o engenheiro italiano civil Enrico Forlanini construiu um helicóptero movido a 
motor a vapor com dois rotores contra-rotativos que subiu 40 pés e voou por cerca de 20 
segundos. 
 
O helicóptero de Enrico Forlanini. 
Desenvolvedores como Louis Breguet, Paul Cornu, Juan de La Cierva y Codorniu, Émile Berliner, 
e Igor Sikorsky abriram caminho para este tipo de aeronave. O primeiro voo bem-sucedido e 
registrado de um helicóptero ocorreu em 1907, realizado por Paul Cornu, na França. Entre 1920 e 
1926 o Argentino Raul Panteras Pescaras fez vários testes aportando o desenvolvimento do 
ajuste angular das pás para melhor controle da futura aeronave. Porém, o primeiro voo de um 
helicóptero completamente controlável foi demonstrado por Hanna Reitsch em 1937 em Berlim, 
Alemanha. 
No início dos anos 40, Igor Sikorsky esteve na base do aparecimento do Sikorsky R4. Em 1946, 
foi lançada a produção do Bell 47B, que atingia uma velocidade de 140km/h, com duas pessoas a 
bordo. Entretanto, no fim dos anos 50, os helicópteros começam a especializar-se e a 
desenvolver-se, atingindo velocidades de 260 km/h, com até 44 lugares a bordo.. 
Tornando-se um símbolo de poder, o helicóptero veio a ser também uma fonte de prestígio para 
determinados homens de negócios. Tudo começou quando a companhia norte-americana Bell não 
ganhou uma encomenda de helicópteros de observação, acabando, em 1965, por adaptar o 
projecto à área civil. Este helicóptero veio a ser um modelo popular entre os homens de negócios, 
apreciadores do conforto. 
 
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Nos anos 70, acabou por ser melhorado, readquirindo o seu interesse militar, pelo que foi vendido 
a forças armadas de todo o Mundo. Ainda no campo militar, surgiu o AH-64 Apache, que veio a 
constituir a base dos helicópteros modernos. 
Na década de 90, surge o AgustaWestland EH101, um helicóptero diversificado que suporta o 
transporte de passageiros, operações militares e de salvamento no mar. Com as melhorias da 
tecnologia, o consumo de combustível baixou. Os níveis de ruído foram reduzidos, o mesmo 
sucedendo com as vibrações. Desta forma, passa também a haver um menor desgaste da 
estrutura. 
Em termos militares, a fuselagem é feita de forma a diminuir as possibilidades de os helicópteros 
serem detectados por radares, tendo esta sido uma das preocupações dos engenheiros 
aeronáuticos durante os anos 90. Uma das possibilidades é fazer com que o helicóptero não emita 
uma quantidade elevada de calor, para não ser detectado por infravermelhos. 
Desta forma, o helicóptero é um meio de transporte que tem evoluído. Depois de ter sido usado 
ora em termos civis, ora para fins militares, adquiriu um estatuto especial entre outras formas de 
transporte. Acaba, assim, por se revelar fundamental para situações de salvamento, de guerra ou 
mesmo como meio de transporte de luxo. 
A conhecida terceira Lei de Newton-Galileo, também conhecida por Lei da Ação e Reação, onde 
para toda força existe outra em sentido contrário com a mesma intensidade, criou a necessidade 
de se instalar um rotor de cauda com o propósito de contrapor o torque aplicado ao rotor principal 
por um motor. Uma máquina dessas teria que ser capaz de decolar na vertical, executar um vôo 
pairado, voar à frente, ser controlado no ar, voltar ao seu local de origem, novo vôo pairado e 
finalmente executar um pouso na vertical. 
A citaçãode Igor Ivanovitch Sikorsky retrata bem seu entusiasmo em fazer um helicóptero voar: "a 
idéia de um veículo que pode ser suspenso do chão por meios próprios e pairar sem se 
movimentar no ar provavelmente nasceu simultaneamente ao sonho de voar". 
 
 
 
 
 
 
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1. AERONAVES 
1.1. CLASSIFICAÇÃO: Aeróstatos e aerodinos. 
a) Autogiro ou Giroplano 
 
Um tipo de aeronave de asas rotativas que é muito mais simples que o helicóptero. Não possui 
transmissão de potência ao rotor, que gira em auto rotação sob efeito da velocidade de 
deslocamento. A potência é transmitida a uma hélice. Esse tipo de aeronave não é capaz de 
realizar vôo vertical, mas é útil para decolagem e aterrisagens curtas. As poucas aeronaves desse 
tipo são para fins esportivos. 
Nos autogiros o rotor produz apenas a sustentação. Para que o rotor gire, é necessário que a 
aeronave esteja em translação. 
A tração é obtida por um outro meio, normalmente uma hélice propulsionada por um motor 
alternativo. 
O autogiro não possui asas. 
b) Combinado 
 
O tipo combinado é uma aeronave intermediária entre o helicóptero e um avião. 
O rotor e a asa geram a sustentação necessária ao vôo da aeronave. 
A tração é obtida por uma hélice, que é propulsada por um motor. 
O escoamento de ar, ao passar pelo rotor, fornece a energia necessária à rotação, produzindo 
sustentação. 
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c) Helicóptero 
Nos helicópteros o rotor produz ao mesmo tempo a sustentação e a tração. A potência é fornecida 
ao rotor através de uma caixa de transmissão, gerando uma força aerodinâmica que é 
perpendicular ao plano de rotação do disco do rotor. 
A inclinação desta força produz duas componentes: a sustentação, que procura equilibrar o força 
peso, e a tração, que está na direção do vetor velocidade e que impulsiona o helicóptero. 
O motor, ao fornecer potência ao rotor, gera um torque de reação que deve ser equilibrado pelo 
rotor de cauda. 
d) Convertiplano 
 
No convertiplano os rotores, apesar de possuírem diâmetros menores do que um rotor normal de 
helicóptero, geram a sustentação necessária à decolagem e ao pouso vertical da aeronave. 
Após a decolagem no modo helicóptero (ângulo de 90o), os rotores, que são fixados à extremidade 
de uma asa fixa, gradativamente se inclinam até um ângulo de 0o para a frente, funcionando a 
partir desta posição como uma hélice de um avião (modo turboélice), gerando a tração necessária 
ao deslocamento horizontal. 
Durante a fase de transição do vôo pairado para o translado, a sustentação passa pouco a pouco 
a ser gerada pela asa, à medida que se ganha velocidade. 
1.2. Helicopteros 
Dentre estes diferentes tipos de asas rotativas, o helicóptero é a aeronave que apresenta os 
melhores desempenhos para decolagens e pousos verticais, sendo capazes de movimentarem 
grandes quantidades de carga útil, com relativa economia de combustível. 
Entretanto, os desenvolvimentos recentes estão transformando o convertiplano na aeronave de 
asas rotativas que melhor se adapta a um perfil de vôo delimitado por deslocamentos a grandes 
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distâncias, superiores a 300 km, associado à necessidade de se decolar e pousar em heliportos 
pontuais 
 
1.Rotor principal quadripá 
2.Empenagem vertical 
3.Empenagem horizontal 
4.Fenestron 
5.Trem de pouso tipo roda 
 
 
1. Trem de pouso tipo esqui 
2. Cabeça do Rotor Principal bipá 
3. Empenagem horizontal 
4. Empenagem vertical 
5. Cone de cauda 
6. Rotor de cauda bipá (neste caso está posicionado à esquerda) 
7. Cabine de passageiros 
8. Cabine dos pilotos 
 
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2. CARACTERISTICAS GERAIS 
2.1. Configuração dos rotores 
De acordo com o número e a disposição dos rotores as aeronaves de asas rotativas são 
classificados em: monorotor com rotor de cauda, monorotor sem rotor de cauda, birotor em 
tandem, birotor lado-a-lado com rotores não entrelaçados, birotor lado-a-lado com rotores 
entrelaçados e birotor coaxial com rotores contra-rotativos. 
A configuração a mais comum é a combinação um rotor principal e um rotor de cauda. O rotor de 
cauda compensará o torque que é produzido pelo rotor principal . O rotor de cauda é também 
responsável para o controle do helicóptero ao longo da linha central vertical, durante o vôo 
pairado. 
Helicóptero Monorotor sem rotor de cauda; O motor, 
através da caixa de transmissão, fornece a potência ao rotor principal e ao sistema que gera o 
fluxo de ar para a extremidade do cone de cauda, a fim de efetuar o controle direcional 
-Birotor em Tandem com rotores contra-rotativos 
O arranjo é usado principalmente com 
helicópteros grandes. Por causa da rotação oposta dos rotores, o torque de cada rotor será 
neutralizado. A construção do sistema de controle é muito mais complicada, comparado a um 
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helicóptero com um rotor. O controle ao longo da linha central vertical durante o pairado é feito 
movendo-se os rotores uns contra os outros. 
 
 
-Birotor lado-a-lado com rotores não entrelaçados contra-rotativos. 
O arranjo de dois rotores lado a lado nunca 
muito popular. Foi usado para o helicóptero maiores mas nunca foi bem sucedido. 
-Birotor lado-a-lado com rotores entrelaçados contra-rotativos 
O sistema com rotores combinados com uma caixa de 
transmissão única ligando os dois rotores. Como o tandem, esta configuração não necessita um 
rotor de cauda , porque o torque é compensado pela rotação oposta dos rotores. Este tipo do 
arranjo do rotor tem sido usado hoje com de único assento, usado principalmente para o 
transporte externo da cargas. 
 - Coaxial 
 
 
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A configuração coaxial, um rotor está no alto do outro e 
giram em sentidos opostos. O controle ao longo do eixo vertical ocorre em conseqüência da 
mudança de passo diferente dos dois rotores. 
 
3. AEROFÓLIOS 
3.1. DEFINIÇÕES 
 
3.2. CONSTITUIÇÃO DO PERFIL 
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3.3. FUNÇÕES 
 
 
 
 
4. ESTRUTURAS 
4.1. TIPOS 
 
 
4.2. FUSELAGEM 
A fuselagem serve como plataforma aos sistemas do helicóptero, à tripulação e passageiros e 
ainda à carga. A forma exterior da fuselagem é condicionada pela missão para que o helicóptero 
foi desenhado. Durante o voo a fuselagem é suportada pelo rotor principal . 
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A fuselagem divide-se nas seguintes partes: 
 Cabine 
 Estrutura central 
 Cone traseiro 
 
 Cabine 
A cabine serve como habitáculo para pilotos, passageiros e carga. É construída para funcionar 
como fuselagem. A sua estrutura serve para apoiar e montar os parabrisas e as portas. 
 
Estrutura Central 
A estrutura central é a parte da fuselagem que tem a função de suportar toda a carga que o 
sistema do rotor principal transmite através da transmissão principal e as cargas que os motores, 
o trem de aterragem e a cauda causam. 
É na estrutura central que estão acoplados os apoios dos motores e da transmissão, os tanques 
de combustível e o trem de aterragem. é a parte da fuselagem que tem a função de suportar toda 
a carga que o sistema do rotor principal transmite através da transmissão al e as cargas dos 
motores. 
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4.3. ESTABILIZADORES 
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Estabilizador Horizontal 
 
O estabilizador horizontal é normalmente uma asa com perfil assimétrico e invertida. Tem a 
finalidade de manter a aeronave nivelada com relação ao seu plano horizontal, quando esta está 
em vôo de translação. Quando se leva o cíclico à frente para se iniciar a translação, a pá que 
passa na parte de trásdo disco do rotor fica mais alta com relação à pá que passa na frente e esta 
atitude tende a levantar a cauda da aeronave criando um momento picado. Com o aumento da 
velocidade o estabilizador horizontal gera uma sustentação no sentido invertido, ou seja para 
baixo, tendendo a baixar a cauda no sentido de nivelar a aeronave no plano horizontal. Isso traz a 
aeronave para uma atitude correta em relação ao plano horizontal, evitando desconforto dos 
passageiros durante o vôo. Em algumas aeronaves o estabilizador horizontal é móvel e acoplado 
ao comando do cíclico, e se posiciona em função da posição do cíclico. 
A deriva superior é uma asa de perfil assimétrico e tem a função, quando em vôo à frente, de criar 
uma força aerodinâmica oposta ao torque de reação do rotor principal sobre a estrutura. Essa 
força age no mesmo sentido que o empuxo do rotor traseiro. Isto permite a redução da potência 
do rotor de cauda no vôo à frente (com velocidades superiores a 65 nós para o AS350B*). Além 
da economia da potência fornecida pelo motor, a pilotagem é facilitada no sentido de que o piloto 
pode continuar o vôo sem necessidade do uso dos pedais para velocidades estabilizadas de vôo 
cruzeiro ou superior. Também para o caso de uma falha do rotor de cauda a deriva permite ao 
piloto continuar vôo e efetuar um pouso corrido em segurança, contando também com o bom 
treinamento do piloto. 
 
 
 
 
 
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5. ROTORES 
O rotor principal de um helicóptero é um sistema de asas que giram e que tem três funções 
básicas principais: 
 
a. Assegurar a sustentação do helicóptero, desenvolvendo uma força aerodinâmica igual e 
oposta ao peso aparente do aparelho; 
b. Assegurar a propulsão do helicóptero, inclinado essa força aerodinâmica na direção em 
que ser quer deslocar; e 
c. Permitir a pilotagem do helicóptero em torno do seu centro de gravidade - CG - e ao longo 
de uma trajetória no espaço aéreo. 
 
Para permitir estas três funções, o rotor principal é constituído: 
 
a. Por um jogo de pás (2 a 7 pás), ligadas ao mastro através da cabeça do rotor; e 
b. pela cabeça do rotor, que é a interface entre as pás e o mastro, fornecendo os três graus 
de liberdade de movimento para as pá. 
Na maioria dos helicópteros existe também o rotor de cauda, necessário para compensar o 
torque gerado pelo motor, quando o motor estiver fornecendo potência ao rotor principal. 
 
Cabeça do Rotor Principal 
A cabeça do rotor é o coração da aeronave de asas rotativas, pois é para onde convergem todos 
os esforços aerodinâmicos e centrífugos vindo das pás para a estrutura e é onde se localizam 
todas as causas dos problemas dinâmicos geradores de vibração e de instabilidades. 
Também, é através da cabeça do rotor que as pás recebem a potência vinda do motor e os 
comandos de vôo . 
Foi Juan de La Cierva que em torno de 1928 construiu o primeiro rotor articulado para os seus 
autogiros, resolvendo assim os problemas fundamentais de instabilidade que tinham levando ao 
abandono a maior parte dos desenvolvimentos em asas rotativas feitos no início do século 20. 
Para solucionar os problemas de tendência a cabrar dos autogiros quando se iniciava a corrida 
de decolagem, La Cierva primeiramente idealizou e construiu a articulação de batimento, 
compensando assim a dissimetria de sustentação. 
Posteriormente, ele introduziu a articulação de avanço e recuo, para anular os esforços de flexão 
na raiz da pá, no plano de rotação, causados pela aceleração de Coriolis. 
Foi aperfeiçoada também nesta época a articulação de passo 
 
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Figura - Os Três Movimentos de uma Pá de um Helicóptero Tripá 
 
Os três graus de liberdade (batimento, arrasto e passo) das pás de um rotor podem ser 
efetuados: 
# em torno de rolamentos mecânicos ou buchas autolubrificantes. 
# por flexão e torção de peças metálicas (barras em titânio, feixes de cabos de aço) ou pela 
flexão e torção da própria pá construída em alumínio. 
# em torno de rótulas elastoméricas, utilizadas na quase totalidade dos rotores modernos; ou 
# por flexão e torção de peças em material composto (barras em fibra de carbono ou em fibra de 
vidro) ou pela flexão e torção da própria pá construída em material composto, empregadas em 
alguns rotores modernos. 
Portanto todos os rotores, mesmo os rotores rígidos, possuem necessariamente os três graus de 
liberdade, com as seguintes funções: 
Grau de liberdade em passo, permitindo variar o ângulo de ataque das pás de forma coletiva 
(todas as pás são submetidas à mesma variação de ângulo de passo ao mesmo tempo) ou de 
forma cíclica (para cada posição de azimute existe um valor de ângulo de passo). A variação de 
passo é necessária para a pilotagem da aeronave e o movimento é feito em torno de eixo de 
variação de passo, que está na direção radial do disco do rotor (figura ); 
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 Liberdade em Passo 
 
Grau de liberdade em batimento, é o movimento que a pá executa subindo e descendo 
perpendicularmente ao plano de rotação, em torno do eixo de batimento posicionado 
perpendicularmente ao mastro. Este movimento é necessário para compensar a tendência a 
cabrar do rotor, devido à dissimetria de sustentação que aparece quando a aeronave de asas 
rotativas está em translação. (figura ) ; 
 
Figura - Grau de Liberdade em Batimento 
 
Grau de liberdade em avanço e recuo é o movimento que a pá executa avançando e recuando no 
plano de rotação, em torno do eixo de avanço e recuo, que é paralelo ao mastro. O movimento de 
avanço e recuo no plano de rotação está diretamente acoplado ao movimento de batimento 
Quando a pá executa um movimento de batimento para cima, ela avança. Quando a pá desce, 
ela recua (figura ). 
 
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Figura Grau de Liberdade em Avanço e Recuo 
 
Além das principais funções relacionadas no item 1.4.1, a cabeça do rotor deve exercer também 
algumas funções secundárias, que são derivadas diretamente das funções principais: 
 
 a. Comportar um sistema de pilotagem em passo, para permitir o comando do ângulo de ataque 
das pás de forma cíclica e coletiva. O dispositivo mais utilizado é o sistema de prato cíclico (figura 
1-12); 
 
 
Figura 1-12 Prato Cíclico de um Helicóptero Tripá 
 
 b. Pá. Quando o rotor estiver girando, a pá deve manter a sua liberdade em batimento, o 
suficiente para inclinar o disco do rotor e garantir a propulsão. Os batentes baixos devem ser do 
tipo escamoteável com a rotação ou do tipo anel de batente recíproco; 
 
 
Batente do Tipo Anel Recíproco 
 
 
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Batente do Tipo Escamoteável sob Ação da Força Centrífuga Fc 
 
 c. Controlar os movimentos de avanço e recuo por meio de dispositivos mola-amortecedores, 
para evitar os problemas de ressonância no solo ou ressonância no ar; 
 d. Ter capacidade para permitir o recolhimento manual ou automático da pás, em função da 
concepção da aeronave de asas rotativas; 
 e. Assegurar o batente alto de batimento, em função da operação da aeronave de asas rotativas, 
para permitir o uso em condições especiais de vento forte; e 
Nota 3 - O fenômeno de ressonância no solo ou no ar é o acoplamento entre a freqüência do 
movimento de avanço e recuo da pá com a freqüência de algum movimento da estrutura do 
helicóptero. 
 f. Ter capacidade para portar sistemas de degelo das pás, dependendo das condições 
operacionais da aeronave de asas rotativas. 
 
5.1 TIPOS DE ROTORES (Cabeça) 
# Rotor rígido 
Tem somente o movimento de mudança de passo. Os movimentos de batimento e avanço e recuo 
são absorvidos pelas pás. 
VANTAGENS DESVANTAGENS 
Construção simplificada Grandes esforços sobre as pás 
 Tendência a um maior nível vibratório 
 
# Rotor semi rígido 
Tem movimento de mudança de passo e batimento. Estes movimentos são realizados emconjunto. As pás se movem sobre o mastro como se fosse uma gangorra. Os movimentos de 
avanço e recuo são absorvidos pelas pás. 
 
 
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VANTAGENS DESVANTAGENS 
As cargas nas pás são 
diminuídas porque a mudança de 
passo não é feita 
individualmente. 
Tendência a um maior nível vibratório 
As pás não dependem 
inteiramente da força centrífuga 
para manter a sua rigidez 
As pás precisam de absorver um esforço residual 
devido ao movimento de avanço e recuo. 
# Rotor articulado 
Tem movimento de mudança de passo, batimento e avanço e recuo. Os movimentos podem ser 
executados individualmente ou em conjunto. 
VANTAGEN DESVANTAGENS 
O movimento individual de batimento 
ajuda a compensar a dissimetria de 
sustentação. 
Construção e manutenção bem mais complexa 
O movimento de batimento individual 
permite uma maior liberdade de 
inclinação do disco do rotor sem que o 
mastro se incline 
Necessidade de amortecedores de avanço e 
recuo 
 
Até 1970 existiam basicamente dois tipos de cabeça de rotor: a cabeça tipo gangorra (teetering 
hub) bipá, como a usada nos helicópteros da família BELL , e a cabeça completamente articulada 
(full articulated hub) com excentricidades de batimento, de avanço e recuo e de passo, como a do 
Sikorsky S-58 . 
 
Nota 1: No caso de um vôo normal, os valores típicos dos movimentos são: batimento = 5o; arrasto 
= ± 1o; e passo = ± 7o 
 
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 (a) Bell 47 
1. Possui articulação de gangorra; 
2. Não possui excentricidade de batimento e de avanço e recuo; 
3. É rígida no plano de rotação (stiff in-plane), isto é, não tem movimento de avanço e recuo; 
4. Movimentos livres de batimento (em torno do eixo da gangorra) e de passo; 
5. Possui rolamentos lubrificados nas articulações de batimento e passo; 
6. Articulação virtual do cone e flexão da pá no BEEL 47 
 
(a) Bell 205, 206, 212, UH-1H 
A cabeça de rotor da BELL é simples, tem relativamente baixo arrasto e, por ser rígida no plano de 
rotação, a freqüência de vibração lateral, que é produzida pelo movimento de avanço/recuo da pá 
no plano de rotação, é superior a 1 W (um ômega). Considerando que as freqüências dos diversos 
modos de vibração da fuselagem são inferiores a 5,5 Hertz, não haverá coincidências de 
freqüências, não necessitando portanto de amortecedores para evitar a ressonância no solo. 
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O rotor bipá não necessita da articulação de avanço e recuo pois as tensões estruturais causadas 
pela aceleração de Coriolis são inferiores as de um multipá, podendo ser facilmente absorvidas 
pela flexão moderada da junção pá-cabeça. 
Mas a cabeça tipo gangorra tem momentos de controle muito baixos, o que diminui a velocidade 
máxima do helicóptero, além de estar limitada a duas pás, o que produz uma vibração vertical 2 W 
em torno de 11 Hertz. 
O inconveniente desta oscilação vertical produzida pelo rotor é que o valor 11 Hertz está muito 
próximo à freqüência natural do tronco humano, causando uma ressonância do corpo dos 
tripulantes com a aeronave durante o vôo, gerando desconforto e criando possibilidades de 
ocorrerem dores lombares. 
A cabeça de rotor do tipo Completamente Articulado com Rolamento, produzido pela Sikorsky, 
possui alta potência de controle e é capaz de receber inúmeras pás, mas possui um número muito 
grande de peças, incluindo vários rolamentos mecânicos, tem arrasto elevado e necessita de 
amortecedores de avanço e recuo, dificultando e aumentando a carga de trabalho e os custos de 
manutenção (figura). 
 
Sikorsky S-58 e S-61; Super Puma SA 330, Gazelle AS 341, Allouette II, Allouette III, Agusta 
A109, Chinook CH-47 
1. Possui excentricidade de batimento e de avanço e recuo; 
2. Movimentos livres de batimento, arrasto e passo; 
3. Possui rolamentos (ou mancais lubrificados) nas articulações de batimento, arrasto e passo; 
Ao aumentar o número de pás, a primeira freqüência da vibração vertical identificada por (número 
de pás)*W aumenta, sendo superior a 18 Hertz para um helicóptero tripá. 
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Portanto, nos multipás, a excitação vertical fica desacoplada da freqüência do tronco humano, não 
provocando ressonância do corpo e melhorando o conforto em vôo. 
A partir destes dois tipos de cabeça de rotor, os projetistas começaram a aventurar-se, 
introduzindo ao longo dos anos modificações graduais nos desenhos, procurando reduzir os 
elevados custos de manutenção dos rolamentos mecânicos e dos amortecedores hidráulicos 
tradicionais. 
O fabricante ROBSON instalou, além da articulação da gangorra, uma articulação de batimento 
em seu bipá, obtendo as mesmas características da barra flexível adotada pela BELL. Com esta 
articulação de batimento, reduziu-se os momentos de flexão na raiz e diminuiu as oscilações da 
força de controle sentida pelo piloto no comando cíclico 
 
1. Possui articulação de gangorra; 
2. Possui excentricidade e articulação de batimento; 
3. Movimentos livres de batimento e passo; 
4. Possui rolamento mecânico na articulação de passo; 
5. Possui mancal lubrificado nas articulações de batimento; 
A Sikorsky (Black Hawk e S-76), a Eurocopter (AS 332, Tigre) e a Agusta-Westland (EH-101) 
mantiveram os braços da cabeça rígidos e substituíram os rolamentos mecânicos lubrificados das 
três articulações por uma rótula elastomérica em cada braço (figura ). 
Os braços rígidos que ligam as pás ao mastro variam de acordo com os fabricantes, sendo 4 tubos 
em titânio forjado em conjunto com o mastro, no caso da Sikorsky (figura ), ou dois planos de 
barras rígidas em material composto, no caso da Eurocopter (figura), ou ainda um disco rígido em 
metal e material composto de fibra de kevlar nos caso da Agusta-Westland e também da 
Eurocopter (figura). 
 26
Tubo em titânio Black Hawk e S-76 
Dois planos de barras rígidas em material composto (Eurocopter AS 332, PAH II Tigre) 
1. A ligação das pás ao mastro passa por barras rígidas, que podem ser tubos em titânio (a), 
ou dois planos de barras rígidas em material composto (b), ou ainda um disco rígido em metal e 
material composto (c); 
2. Possui excentricidades de batimento e de avanço e recuo coincidentes no centro de 
articulação da rótula elastomérica; 
3. Movimentos livres de batimento, arrasto e passo; 
4. Possui rótulas elastoméricas que substitui os rolamentos mecânicos lubrificados, permitindo 
os movimentos de batimento, arrasto e passo; 
5. Possui amortecedores de avanço e recuo hidráulicos ou visco-elásticos. 
 
Disco rígido em metal-kevlar(Agusta-Westland EH 101, Eurocopter EC-120) 
O fabricante BELL usou a tecnologia da rótula elastomérica na articulação de avanço e recuo e 
flexão de barra para o movimento de batimento em seu quadripá BELL 412 (figura). 
 27
 
1. Possui articulação virtual em batimento, por flexão de barra; 
2. Possui rolamento para o movimento de passo; 
3. Possui amortecedor elastomérico de avanço e recuo; 
4. Possui rótula elastomérica na articulação de avanço e recuo. 
Exemplo: BELL 412 e OH-58D 
A rigidez no plano de rotação do Lynx e do Dauphin é baixa o suficiente para necessitar de 
amortecedores de avanço e recuo para prevenir a ressonância no solo, mas o MBB BO-105 é 
rígido o suficiente para não necessitar desses amortecedor. 
 
1. Movimentos livres de passo, batimento e avanço/recuo; 
2. Possui rolamento na articulação de passo; 
3. Movimentos virtuais de batimento e arrasto; 
4. Possui amortecedores hidráulicos de avanço e recuo; 
5. As articulações de batimento e arrasto são obtidas por flexão do punho da pá; 
6. Possui barra de tração para absorver os esforços centrífugos. 
 28
Exemplos: Westland Lynx 
 
A Eurocopter, diferentemente do BELL 412 (figura 1.28), desenvolveu a cabeça com rótula 
elastomérica que permite os três movimentos (batimento, avanço e recuo e passo), além de 
possuirflexão de barra no movimento de batimento. Esta tecnologia de cabeça de rotor é utilizada 
nos helicópteros AS-350 Esquilo (tripá) e no AS-365 Dauphin (quadripá) (figura) 
 
Cabeça de Rotor do tipo Articulado com Rótula Elastomérica para os Três Movimentos e 
Barra Flexível em Batimento. 
1. Movimentos livres de batimento, avanço e recuo e passo em girando a rótula elastomérica; 
2. Possui bucha metálica, que faz parte do bloco elastomérico, para a articulação de passo; 
3. O bloco elastomérico é o amortecedor de avanço e recuo; 
4. A articulação de batimento é obtida por flexão da barra e por rotação da rótula; 
5. A rótula elastomérica é rígida em compressão, ou seja não altera o seu centro de 
articulação quando for submetida aos elevados esforços centrífugos das pás. 
Exemplos: Esquilo AS 350/355, Dauphin AS 365 
 
 
 
 
 
 29
5.2 MASTRO 
 
 
 
 
O mastro do rotor compreende: 
a árvore do rotor ( acionado pela caixa de transmissão principal; 
os platôs ciclícos: um platô giratório(3) e um platô fixo(4). 
O platô fixo é acionado pelos comandos do piloto(5) em 3 pontos espaçados de 90º. 
Montado numa rótula(11), ele pode: 
oscilar em volta da rótula (variação cíclica do passo). 
deslocar-se ao longo do mastro (variação coletiva do passo). A rótula desliza sobre uma 
guia(10). 
O platô giratório (montado sobre rolamentos)(12) acompanha todos os movimentos do platô 
fixo e os transmite às alavancas de passo(1) dos punhos da pá por meio de 3 hastes de 
comando do passo(2). 
Um conjunto de cárter(9) que, prolongando a guia do platô cíclico, efetua a ligação rígida do 
mastro da caixa de transmissão. O eixo do rotor está ligado ao cárter por meio de 2 
rolamentos cônicos(6) que suportam em vôo a sustentação do rotor e no solo o peso do rotor. 
Esses esforços são recebidos por 4 barras de suspensão(7) fixadas no piso mecânico. 
 
 
 
 30
5.3 VIBRAÇÕES 
 
 
5.3.1 Tipos de vibração : 
# Baixa freqüência : 
Correspondem a aproximadamente uma vibração a cada volta do rotor, conhecidas também 
como 1 por 1 (100 a 400 ciclos por minuto). São fáceis de contar. 
-Vertical 
Sacode o helicóptero de baixo para cima e vice-versa. Aparece em todas as velocidades e 
geralmente aumenta com a velocidade. Causa: pás do rotor principal fora de tracking. 
-Lateral 
Sacode o helicóptero de um lado para o outro. Permanece constante em diferentes 
velocidades. Causa: rotor principal desbalanceado. 
 
# Frequencia intermediária : 
Nos helicópteros de duas pás correspondem a aproximadamente duas vibrações a cada volta 
do rotor, conhecidas também como 2 por 1 (1000 a 2000 ciclos por minuto). São difíceis de 
serem contadas. 
 
# Alta freqüência 
Se apresentam como um formigamento ou um zumbido (acima de 2000 ciclos por minuto). 
Impossíveis de serem contadas.È uma vibração sentida na fuselagem ou nos pedais , 
geralmente provocada pelo desbalanceamento do rotor de cauda. 
 31
6. PÁS DOS ROTORES 
As pás do rotor principal, por serem responsáveis pela sustentação, devem ser fabricadas com 
materiais resistentes. Elas podem ser de madeira, de metal e de materiais compostos (mais 
utilizada atualmente). Se fosse possível ter todas as pás rigorosamente idênticas do ponto de 
vista de peso (mesmo peso e mesma distribuição de peso) e aerodinâmico (mesma geometria 
do perfil) não haveria problemas de vibração, pois todas as pás seriam funcionalmente 
idênticas. As vibrações são desconfortáveis e perigosas, pois: os elementos do rotor 
trabalham em condições de grandes esforços (risco de deterioração por fadiga) e o controle 
do helicóptero se torna difícil. Para evitar esses problemas é que as pás de um rotor devem 
estar bem balanceadas, ou seja, sobre elas devem agir os mesmos efeitos aerodinâmicos e 
efeitos centrífugos. Isto é possível graças ao perfeito balanceamento das pás do rotor, ou seja, 
o balanceamento estático, o balanceamento dinâmico e o balanceamento aerodinâmico 
(tracking). 
 
 
 32
7. TRANSMISSÃO 
Os rotores para terem um bom rendimento aerodinâmico devem girar lentamente entre 150 a 
400RPM, conforme as suas dimensões. Daí a necessidade de instalação de uma caixa de 
redução suficientemente grande para acioná-los. Além disso, é preciso intercalar no circuito 
mecânico uma roda livre, importante dispositivo de segurança que permite ao rotor continuar 
girando em caso de pane do motor. Tal procedimento é chamado AUTOROTAÇÃO e possibilita a 
aeronave o pouso em vôo planado, pois, o rotor é capaz de produzir sustentação girando sob o 
efeito do vento originário do deslocamento, assim como giram os cata-ventos. 
Os sistemas de transmissão têm a função básica de transmitir o(s) movimento(s) do(s) motor(es) à 
um receptor de potência. Este receptor pode ser um rotor principal ou rotor de cauda de um 
helicóptero ou à hélice de um avião. A transmissão normalmente consiste de um trem de 
engrenagens que forma um sistema de redução e um sistema de transmissão de movimento em 
ângulo. Devem ser forte o suficiente para suportar toda carga dinâmica, ou seja, a transferência de 
potência entre o(s) motor(es) e o receptor. 
Tratamentos de superfície nos dentes das engrenagens e montagens precisas dos componentes 
da transmissão são primordiais para o seu bom funcionamento. O sistema não pode falhar, deve 
ser o menos barulhento possível e funcionar por muitas horas ininterruptas. No passado as caixas 
de transmissão eram grandes e pesadas. Na atualidade com o domínio de novas técnicas de 
tratamento de superfícies, as transmissões diminuíram de peso e se tornaram menores. Essas 
tecnologias são bastantes utilizadas nos helicópteros que em geral possuem duas ou mais caixas 
de transmissão. 
O rotor de cauda, conhecido também como rotor traseiro, tem a finalidade principal de manter a 
proa da aeronave compensando o efeito de torque do rotor principal sobre a estrutura e ainda 
permitir a pilotagem da aeronave no seu eixo vertical, a direita ou a esquerda, permitindo que o 
piloto efetue curvas coordenadas. 
O rotor de cauda gira cerca de cinco vezes mais rápido que o rotor principal e requer cuidados 
especiais com respeito ao seu balanceamento e manutenção. O balanceamento deve ser 
conferido periodicamente, devido ao fato dele girar em freqüência relativamente alta pode causar 
sérios danos estruturais ou diminuir o tempo de vida dos seus componentes no caso de ser 
utilizado desbalanceado (fora dos limites estipulados pelo fabricante) por longos períodos. 
 33
 
 
 
 
 34
8.MOTOR CONVENCIONAL 
 
O Ciclo de Otto é um ciclo termodinâmico, que idealiza o funcionamento de motores de combustão 
interna com ignição por faísca. Foi definido por Beau de Rochas e implementado com sucesso pelo 
engenheiro alemão Nikolaus Otto em 1876, e posteriormente por Étienne Lenoir e Rudolf Diesel. 
Motores baseados neste ciclo equipam a maioria das aeronaves de pequeno porte atualmente. O 
ciclo a quatro tempos é mais eficiente e com combustão menos poluente que o ciclo a dois tempos, 
mas requer consideravelmente mais partes móveis e mais habilidade do construtor e resulta em um 
motor maior e mais pesado que um motor de dois tempos com a mesma potência. 
Motores alternativos podem ser classificados de acordo com a montagem dos cilindros com relação 
ao eixo de manivelas ou de acordo com o método de refrigeração. 
Realmente, todos os motores são refrigerados através da transferência do excesso de calor para o 
ar ao seu redor. Quanto a disposição dos cilindros os motores podem ser classificados em Linha, 
Cilindros opostos, Em “V” e Radiais 
Um motor em linha tem geralmente um número par de cilindros. Esses motores podem ser 
refrigerados a água ou a ar e têm somente um eixo de manivelas, o qual está localizado abaixo ou 
acima dos cilindros. 
 
Os motores opostos, têm duas carreirasde cilindros diretamente opostos, com eixo de manivelas 
no centro. Os pistões das duas carreiras de cilindros são conectados ao eixo de manivelas. 
Embora o motor possa ser refrigerado a água ou a ar a versão refrigerada a ar é a mais utilizada 
em aviação. Ele pode ser montado com os cilindros na posição horizontal ou vertical. Os motores 
opostos têm uma baixa razão peso/potência, e sua estreita silhueta o torna ideal para instalação 
horizontal em asas de aeronaves. Outra vantagem é sua relativamente baixa vibração. 
Nos motores em "V" os cilindros são montados em duas carreiras em linha, geralmente a 60º. Os 
motores são designados por um "V" seguido de um traço, e pelo "deslocamento" do pistão em 
polegadas cúbicas, por exemplo, V-1710. 
Os motores radiais consistem de uma carreira ou carreiras de cilindros dispostos ao redor de um 
cárter central. O número de cilindros que compõem uma carreira pode ser três, cinco, sete ou nove. 
Alguns motores radiais têm duas carreiras de sete ou nove cilindros disposto ao redor do carter. 
 
8.1. CARACTERISTICAS GERAIS 
 
 35
 
 
8.2 FUNCIONAMENTO 
 
Nos motores convencionais uma mistura de ar e combustível, normalmente utilizado uma gasolina 
especial, é preparada no carburador e enviada para a câmara de combustão, dentro do cilindro, 
pela válvula de admissão, impulsionando o pistão para baixo, e transferindo todo movimento para o 
eixo de manivelas, ligado a hélice. O pistão então sobe e comprime a mistura, a qual receberá uma 
centelha da vela, provocando uma combustão e um aumento da pressão da mistura e uma 
conseqüente expansão, forçando o pistão para baixo, os gases da queima são expelidos pela 
válvula de escapamento, e o ciclo continua. 
 
 
 
 
 
 
 36
 
 
 
8.3 POTENCIA, CONSUMO, PERFORMANCE 
 
 
 
 
 
 
 
 37
9. ALIMENTAÇÃO/COMBUSTIVEL 
 
9.1. COMPONENTES 
9.2. ALIMENTAÇÃO 
9.3. INJEÇÃO 
9.4. TANQUES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 38
 
 
10. S. ELÉTRICO 
 
 
 
10.1. TENSÃO, CORRENTE,RESISTÊNCIA 
10.2. CIRCUITOS 
 
 39
10.3 ELETROMAGNETISMO 
 
 
 
 
 
 
11. S. IGNIÇÃO 
 
A função do sistema de ignição é proporcionar a faísca ou centelha para as velas, proporcionando 
a combustão da mistura ar-gasolina dentro dos cilindros do motor. O sistema de ignição, é 
completamente separado do restante do sistema elétrico. Nas aeronaves com motores a 
combustão, é usado o sistema de ignição por MAGNETOS. Os magnetos são geradores de 
corrente elétrica acoplados ao motor. Porém, para que possam produzir corrente elétrica, terão de 
ser acionados. Quando o motor da aeronaves se movimenta transmite, através de conexões 
mecânicas, o movimento aos eixos dos magnetos. Estes, então, passam a gerar corrente elétrica 
que vai criar centelhas nas VELAS DE IGNIÇÃO, permitindo uma continuidade de funcionamento 
sem dependência da bateria. A bateria irá funcionar apenas para fazer girar o motor de arranque. 
Tão logo o motor do avião comece a funcionar, a bateria cessará de ter ligação com o mesmo, 
servindo apenas como fonte de energia para as luzes, instrumentos sistemas elétricos. 
 
 40
No magneto, a bobina de ignição, através do fenômeno da indução consegue elevar a baixa 
voltagem disponível no sistema elétrico da aeronave em uma tensão alta o suficiente para 
produzir uma centelha nas velas.O distribuidor direciona a corrente ao cilindro que comprimiu a 
mistura. Os cabos de ignição são responsáveis por conduzir a alta tensão produzida na bobina 
até as velas sem perda. O platinado é uma chave liga/desliga que fica posicionado de modo que 
sua abertura libera a alta tensão para a vela, fica localizado dentro do distribuidor em contato ao 
seu eixo que possui um ressalto. A vela conduz a alta tensão para dentro da câmara de 
combustão através do eletrodo central produzindo a faísca. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 41
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 42
12. S. LUBRIFICAÇÃO 
 
Como em todo sistema de lubrificação, o objetivo deste não é diferente, tem-se como finalidade 
principal reduzir o atrito entre as partes móveis do motor e auxiliar na refrigeração trocando calor 
com o motor e com o ar. O óleo também é vital para evitar um vazamento de mistura 
ar/combustível por entre a parede do cilindro e o pistão 
 
CARACTERÍSTICAS DO ÓLEO 
Ponto de vapor e ponto de chama: Mostram a temperatura na qual o óleo começa a desprender 
vapor e a temperatura na qual há vapor suficiente para alimentar uma chama. Tem como objetivo 
verificar a temperatura máxima de trabalho do óleo. 
 
Ponto de fluidez: ponto no qual o conteúdo parafínico inicia sua solidificação e separar-se em 
microcristais, dando ao óleo a aparência de nebulosidade. 
 
Peso específico: Razão entre o peso do óleo e o peso de igual volume de água destilada a uma 
temperatura padrão 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS ÓLEOS: 
Óleos aeronáuticos para motores convencionais são numericamente classificados seguindo uma 
escala de viscosidade chamada de Saybolt, essa escala é crescente da menor para maior 
viscosidade, levando em consideração o tempo gasto para escoar 60ml do óleo. 
Existe também uma escala mais conhecida que é a SAE, da Sociedade de Engenheiros 
Automotivos, que classifica os óleos em 7 grupos, do SAE 10 ao SAE 70, sendo que essa 
classificação não tem qualquer relação com a escala Saybolt. Em certos tipos específicos de óleo 
a letra “W” é agregada ao tipo do óleo afim de informar que esse é um óleo resistente a baixas 
temperaturas. 
 
 
 43
CÁRTER SECO: 
Nesse tipo de sistema o reservatório de óleo fica a parte do motor, sendo acondicionado em um 
tanque e bombeado para o motor a partir de uma bomba e recolhido através de uma bomba de 
retorno. 
 
CÁRTER MOLHADO 
Nesse tipo de sistema temos o tanque de óleo integrado ao cárter do motor, auxiliando na 
lubrificação da parte inferior do motor por salpique e sendo enviado para as outras partes do 
motor através de uma bomba, nesse caso o retorno do óleo é feito sem a necessidade de uma 
bomba de retorno, pois o óleo retorna por passagens internas para o cárter que por ser parte do 
motor facilita o seu recolhimento 
 
BOMBAS: 
Em grande parte dos motores convencionais a bomba do sistema de lubrificação é uma bomba do 
tipo engrenagens de pressão positiva, que encarrega-se de suprir o sistema com óleo garantindo 
a lubrificação de todas as partes móveis. 
 
 44
 
 
FILTROS: 
Tem por finalidade efetuar a retenção de materiais estranhos impedindo que estes entrem no 
motor podendo vir a causar danos no mesmo. Sofre frequentes intervenções de manutenção afim 
de garantir sua integridade, a partir de inspeções e limpezas, bem como necessário sua 
substituição caso este não mais esteja em condições de uso ou mesmo vencido por tempo. 
 
 
VÁLVULA DE ALÍVIO DE PRESSÃO: 
Essa válvula é o que determina a pressão do sistema através de sua pré-regulagem. Após 
ajustada para pressão determinada pelo fabricante ela manterá a pressão do sistema dentro do 
limite operacional, sangrando o excesso de pressão para a entrada da bomba toda vez que 
houver uma tendência de extrapolar a pressão do sistema. 
 
INDICADOR DE PRESSÃO: 
Visa indicar a pressão do óleo fornecida pela bomba para alimentação do sistema. 
Em modelos de aeronaves mais antigas encontraremos manômetros do tipo tubo de Bourdon com 
a função de mostrar essa indicação. Devido a inviabilidade de levar até a cabine um duto cheio de 
óleo, nos dias atuais é amplamente utilizado um sistema de transmissão de pressão elétrico 
 
INDICADOR DE TEMPERATURA 
Visa indicar a temperatura do óleo antes desse entrar na parte quente do motor,nos motores 
cárter-seco se localiza em qualquer parte da linha de óleo entre a saída do reservatório e a 
entrada do motor, já nos motores cárter-molhado este se encontra após o óleo ter passado pelo 
trocador de calor. Com isso garante-se uma temperatura de trabalho ideal para o óleo. Uma vez 
que qualquer discrepância é verificada tem-se a necessidade de efetuar as devidas ações. 
 
TROCADOR DE CALOR: 
Objetiva efetuar a troca de calor do óleo que circula pelo motor com ar de impacto. Como grande 
parte dos trocadores de calor, consiste de uma serpentina que percorre entre alhetas que 
direcionam o fluxo do ar da entrada para saída do trocador permitindo o contato do ar com os 
dutos cheios de óleo quente. 
 
 
13. REFRIGERAÇÃO 
13.1 FINALIDADE 
13.2. COMPONENTES 
 
 
 
 
 
 
 
 45
14. S.HIDRÃULICO 
 
14.1. FINALIDADE 
 
O sistema hidráulico é todo conjunto de componentes que acionam ou executam uma função por 
meio da pressão transmitida por um fuído, ação esta, baseada no Principio de Pascal, ou seja, a 
pressão aplicada a um ponto de um fluído transmite-se igualmente para todas as partes desse 
fluído. É constituído por bombas para elevar a pressão e atuadores cuja força se multiplica 
proporcionalmente ao tamanho do cilindro de atuação; Chamamos isso de "Rendimento 
Mecânico" (Se aplicarmos uma força de 1kg/f em um cilindro mestre de 1cm², e o cilindro atuador 
possuir uma área de 30cm², a força gerada será 30 vezes maior que a aplicada, ou seja, terá um 
Rendimento Mecânico de 30. Podemos dizer então, que este sistema é usado quando há 
necessidade de aplicação de grandes forças sobre um componente da aeronave. Por exemplo, 
atuadores dos comandos de vôo.freios, etc. 
 
14.2. COMPONENTES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15. COMANDOS DE VÔO 
 
Os controles em vôo em todos os eixos de um helicóptero tradicional são obtidos por meio dos 
comandos primários de vôo (coletivo, cíclico e pedal) e pela manete de combustível. 
Os comandos primários de vôo atuam no ângulo de passo das pás do rotor principal e do rotor de 
cauda, permitindo que o piloto controle a aeronave,proporcionando: 
 
 
 46
a) Translações horizontais: atuando na inclinação do plano do rotor; 
b) Variações de atitude longitudinal (mudança do ângulo de arfagem) e de atitude lateral 
(mudança do ângulo de inclinação lateral) em torno do centro de gravidade: atuando na 
inclinação do plano do rotor; 
c) Translações verticais: ação sobre o passo coletivo das pás; e 
d) Giros direcionais, em torno do eixo vertical que passa pelo centro de gravidade do 
helicóptero: ação sobre o rotor de cauda, por meio dos pedais. 
 
 
 
 
 
15.1 CADEIA DE COMANDO 
A cadeia de comando de vôo é formada por diversos componentes (manche, hastes, guinhóis, 
cabos, articulações, amortecedores, compensadores, atuadores, platô de comando etc), sendo o 
platô de comando o principal deles, pois trata-se de um dispositivo mecânico capaz de transmitir às 
pás as variações coletivas e cíclicas de passo comandadas pelo piloto 
 47
. Platô de comando (Swashplate) 
 
 
 
 
 
Comando Coletivo 
Controle de Coletivo – controla a incidência de todas as pás ao mesmo tempo. Daí o nome 
coletivo. O coletivo controla a sustentação aerodinâmica no rotor, permitindo a aeronave subir ou 
descer. Ao subir o coletivo a aeronave sobe, ao baixar o coletivo a aeronave desce. A aeronave 
sobe ou desce conforme a posição do coletivo. A posição do coletivo determina a incidência das 
pás, que é função do controle da sustentação. No controle coletivo há uma ligação mecânica 
que também controla a potência do motor. 
 48
 
 
© Comando Cíclico 
Controle longitudinal – determina a inclinação relativa da resultante aerodinâmica e do centro de 
gravidade de forma a criar uma força de tração para frente ou para atrás. Este efeito é 
conseguido pelo comando de passo cíclico, empurrando ou puxando a alavanca de comando. 
Controle Lateral – determina a inclinação da resultante aerodinâmica criando um efeito de tração 
lateral para a esquerda ou para direita. Este efeito é conseguido pelo comando de passo cíclico, 
empurrado para a esquerda ou para a direita, dependendo da direção a seguir. 
 
Controle de guinada – o controle de guinada é conseguido pela variação da incidência das pás 
do rotor de cauda. Isto é função dos pedais de comando. Esse comando permite você girar em 
torno do seu eixo vertical, colocando a proa da aeronave para a direita ou para a esquerda. Este 
comando também pode ser usado junto com o comando lateral para produzir uma curva 
coordenada (sem derrapagem) durante o vôo. 
O controle direcional dos helicópteros com rotores coaxiais é obtido por meio da variação 
diferencial de passo coletivo das pás do rotor, variando o torque entre os rotores superior e do 
inferior, quando o piloto aciona os pedais. 
 
 
 
. 
 
 
 
 49
16. MOTORES Á REAÇÃO 
16.1 INTRODUÇÃO 
Um motor a reação é um motor projetado para converter a queima de combustível em algumas 
formas de utilização da força, tais como a alta velocidade de empuxo de um jato. Isto é 
basicamente compreendido em duas seções: A seção da “Geradora de Gás” e a seção de “Power-
Conversion” (Conversão de Forças). 
Um motor de turbina a gás é baseado na Segunda e Terceira leis de Newton. 
A Segunda lei mostra que Força é igual a “massa acelerada”. Esta lei, combinada com a Terceira 
lei de Newton, “Toda ação tem uma reação igual e oposta”, fornece o básico para operação de 
uma turbina a gás. 
Um bom exemplo para a terceira lei de Newton é o “Balão de Brinquedo” visto aqui. Alta pressão 
de ar escapa e o balão move-se em direção oposta. 
 
 
 
 
A operação básica das turbinas a gás é o mesmo caso. A “Ação” é chamada de “Exaustão do 
Jato”, e a “Reação” é chamada de Empuxo “Thrust”. O Balão de Brinquedo irá somente se mover 
se a pressão interna for maior que a pressão externa. Uma vez que a pressão interna cesse, o 
balão deve ser re-enchido. Os motores de turbina a gás tomam o ar e, com auxílio do combustível, 
faz sua própria alta pressão então o mesmo poderá continuar a funcionar. 
 
 
 
 
 
 50
16.2 FUNCIONAMENTO 
 
 1ª Fase (Admissão) 
 O ar atmosférico entra para o motor pela admissão de ar. 
 2ª Fase (Compressão) 
 Um compressor (que está solidário com a turbina ) comprime o ar para chegar à câmara de 
combustão 
 3ª Fase (Combustão) 
 O combustível é injetado sob pressão na câmara e misturado com o ar e atravez de uma 
centelha, teremos a combustão. 
 4ª Fase (Expansão) 
 Os gases provenientes da combustão são aproveitados numa primeira fase pela turbina que 
está acoplada ao compressor. É isto que faz o compressor girar. 
 Em seguida os gases são aproveitados pela turbina livre que está acoplada à caixa dos 
acessórios e caixa de redução, conseqüentemente á transmissão principal fazendo girar o rotor. 
 5ª Fase (Escapamento) 
 Os gases são, depois de se ter aproveitado a energia cinética, expelidos pela tubeira. 
 51
 
O motor é acionado por um motor de partida(starter), montado na caixa de acessórios (Accessory 
gearbox). 
O torque para o chamado acoplamento(cranking) é baixo uma vez que somente o compressor gira 
na partida. O sistema de ignição é usualmente ativado no mesmo tempo. 
O compressor puxa ar para dentro do motor, comprime-o, e libera-o para dentro da seção de 
combustão (Combustion Chamber – Câmaras de Combustão).Quando uma certa velocidade do 
compressor é atingida, o combustível é introduzido para dentro da câmara de combustão. Duas 
velas de ignição localizadas na câmara de combustão “centelham”,ocombustível queima,expande 
e a mistura e os gases de combustão são então direcionados para a turbinas . A Hélice, fan ou o 
eixo inicia o giro aproximadamente neste ponto. 
Assim que o motor atingir sua velocidade de idle (marcha lenta), ignição é desligada uma vez que 
a chama fica contínua na câmara de combustão. Os gases aceleram através dos 
estatores(Nozzles) e causam o giro das turbinas . Os gases então viajam através das turbinas de 
potência e produzindo energia rotativa. 
 52
Uma caixa de engrenagens reduz a velocidade da turbina de potência (20000 a 30000 RPM) para 
operação de uma hélice (aproximadamente 1000 à 2000RPM), dependendo do tipo de motor. 
 
 
Motor Turboeixo de um Helicóptero 
 
1 Entrada de ar 5 Escapamento 
2 Compressor 6 Eixo de transmissão de potência 
3 Câmara de combustão 7 Parede fogo 
4 Turbina 
 
 53
 
 
 
 
 
 
 
 54
16.3 COMPONENTES 
 
16.4 STALL